Fig 1: Campo solar. Los colectores cilindro
parabólicos siguen el movimiento del sol de este a oeste
La
figura 1 representa un campo solar de una central de 50 MW de potencia.
Como los módulos están unidos entre sí a través del tubo absorbedor, el
movimiento se limita a un solo eje, de manera que el movimiento de los
colectores es este-oeste, según se ve en la figura 2
Para realizar el movimiento, el sistema empleado es un
sistema hidráulico, compuesto por dos cilindros y un grupo hidráulico que
proporciona el aceite a presión. La figura 3 muestra uno de estos grupos.
Fig 3, Grupo hidráulico
Cada colector, compuesto por 12 módulos (en algunos casos 8),
es decir, con una longitud de 150 metros, se mueve impulsado por un único
conjunto tractor. Eso obliga a un alineamiento perfecto de los módulos, ya que
de lo contrario se originarían fuerzas adversas en los rodamientos de los
colectores que acabarían provocando una avería. El desalineamiento tolerable es
de +-2,5 mm en 300 metros, para lo que son necesarias técnicas de alineamiento
muy precisas.
fig 3. El
hecho de que los módulos estén unidos en serie y que el tubo absorbedor
central recorra todos ellos imposibilita que el seguimiento pueda ser a
dos ejes
Los espejos también podrían realizar un movimiento Norte-Sur. en vez
del este-oeste. Eso significaría que a lo largo del día no se mueven, y sólo
realizan un pequeño movimiento para ajustar el ángulo solar, que va variando a
lo largo del año (los rayos solares inciden de forma perpendicular.
Para entenderlo mejor, es conveniente conocer como es el movimiento del
sol a lo largo del año. Hay que tener en cuenta que el movimiento relativo del
sol respecto a la tierra puede descomponerse en dos movimientos: el movimiento
diurno, que es este-oeste, y el movimiento anual, que va variando entre el
solsticio de invierno y el de verano.
La figura 4 refleja el movimiento del sol a lo largo del año:
La trayectoria diurna
del Sol varía en las diferentes épocas del año. La situación es tal como se ve
desde Hemisferio norte.
El día del equinoccio de
primavera, el Sol recorre el ecuador saliendo exactamente por el este y
poniéndose exactamente por el oeste; su declinación es cero estando doce
horas sobre el horizonte.
La trayectoria diurna
del Sol varía en las diferentes épocas del año. La situación es tal como se ve
desde Hemisferio norte.
El día del equinocio de
primavera, el Sol recorre el ecuador saliendo exactamente por el este y
poniéndose exactamente por el oeste; su declinación es cero estando doce
horas sobre el horizonte.
A partir de entonces y
hasta el solsticio de verano, el Sol cada día sale por un punto del horizonte un
poco más al norte del punto cardinal este, y se pone entre el norte y el
oeste, culminando cada vez más alto. Se entiende por culminación el paso de
cualquier astro por el meridiano del lugar.
El arco que describe el
Sol sobre el horizonte supera la mitad de la circunferencia, así que el día
dura más de doce horas. La declinación es positiva (ver 2 en la figura).
El día del solsticio de
verano la declinación solar es máxima, alcanzando sobre el ecuador un ángulo de
23º 26'. Este día es cuando el Sol culmina más alto y, por tanto, la sombra
producida por un gnomon al mediodía es la mínima del año. A partir de entonces
y hasta el equinocio de otoño la declinación solar disminuye hasta anularse en
dicho día.
EL CONTROL DEL
MOVIMIENTO
Para realizar el control del
movimiento, es necesario que cada colector (conjunto de 12 módulos que se
mueven conjuntamente) tenga un sistema de control, denominado generalmente LOC.
Este controlador puede determinar la posición que debe tener el colector de dos
formas:
- Con la ayuda de un sensor de sombra, que determine la posición solar en
cada momento
- Con la ayuda de un algoritmo matemático. Hay que tener en cuenta que
conocemos exactamente la posición del sol cualquier hora del año con absoluta
precisión.
